微通道反應(yīng)器的換熱效率高,適用多種反應(yīng)類型,體積小,這使得微反應(yīng)器可以適用于多個(gè)領(lǐng)域。化學(xué)反應(yīng)從實(shí)驗(yàn)室向工業(yè)化放大過程中,會存在放大效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)室一些反應(yīng)雖然放熱,但因反應(yīng)規(guī)模小,熱量總體較少,且反應(yīng)容器可以及時(shí)將熱量傳遞出去。而在同樣條件和原料配比下進(jìn)行放大時(shí),反應(yīng)釜的比表面積往往會明顯減小,這意味著供反應(yīng)傳熱面積減少。傳熱效果不好,就容易導(dǎo)致熱生成和熱移除不平衡,發(fā)生熱量積累,造成反應(yīng)釜內(nèi)溫度急劇升高,進(jìn)一步加速化學(xué)反應(yīng),*終導(dǎo)致反應(yīng)失控甚至暴乍。而微通道反應(yīng)器基于這方面考慮,是將反應(yīng)通道變成微米級,在同樣的外部尺寸下,很大程度的增加了容器的比表面積,極大提高了反應(yīng)傳熱效率,且反應(yīng)是以數(shù)增為放大方法,而非擴(kuò)大規(guī)模,所以不存在放大效應(yīng),很適用于劇烈的放熱反應(yīng)。微通道反應(yīng)器是什么?南京氧化微通道反應(yīng)器原理
微通道反應(yīng)器在染料工業(yè)適合的反應(yīng)類型。重氮化反應(yīng)芳香胺的重氮化是通過亞硝酸(亞硝酸鈉和無機(jī)酸)生成亞硝酰氯或亞硝酸酐。為了反應(yīng)順利進(jìn)行,至少要加入2mol的無機(jī)酸,弱堿性芳香胺的重氮化必須有2mol以上的質(zhì)子酸存在,這樣可以增加作為親電試劑的重氮化合物濃度。當(dāng)芳香胺的堿性非常弱時(shí),重氮化可在90%~96%硫酸中進(jìn)行。此時(shí),重氮化劑實(shí)際上是亞硝酰硫酸(亞硝酰硫酸在>85%H2SO4,<50℃的反應(yīng)條件下非常穩(wěn)定、安全)。重氮化反應(yīng)有兩種方法。順法適合強(qiáng)堿性或中等強(qiáng)堿性芳香胺,芳香胺溶于無機(jī)酸中,用水冷卻(微通道反應(yīng)器用冷凍鹽水),然后加入已冷卻的30%的亞硝酸鈉冰溶液,進(jìn)行重氮化反應(yīng)。逆法適用于弱堿性芳香胺,將芳香胺調(diào)成漿狀,再加入亞硝酸鈉,充分調(diào)勻,然后將此混合物加入到已冷卻的無機(jī)酸中,使之重氮化。以上兩種方法的選用,對于微通道反應(yīng)器連續(xù)化反應(yīng)很重要。重氮化反應(yīng)過程中,重氮鹽一般不穩(wěn)定,容易分解或者發(fā)生副反應(yīng)。 南京硝化微通道反應(yīng)器基本知識大通量微通反應(yīng)器的使用。
微通道反應(yīng)器在染料工業(yè)適合的偶合反應(yīng)。偶合反應(yīng)中重氮鹽容易分解。尤其當(dāng)偶合組分為酚類化合物時(shí),偶合條件往往需要強(qiáng)堿條件。而用芳香胺作為偶合組分進(jìn)行偶合反應(yīng),易在弱酸(如醋酸及酸性緩沖劑)介質(zhì)中進(jìn)行,為什么用弱酸而不用強(qiáng)酸作為介質(zhì),主要由于弱酸能增加芳香胺的溶解度,防止生產(chǎn)重氮氨基化合物。絕大多數(shù)情況下,升高溫度不利于偶合反應(yīng),因?yàn)榕c偶合速度的提高相比,重氮鹽升溫時(shí)的分解占主導(dǎo)地位。如果溫度升高10℃,偶合速度提高2.0~2.4倍,而重氮鹽分解速度則增加3.1~5.3倍。重氮化反應(yīng)和偶合反應(yīng)從熱力學(xué)而言,都屬于放熱反應(yīng),所以微通道快速反應(yīng),*重要的是如何使反應(yīng)釋放出的熱量轉(zhuǎn)移,以便迅速降溫。
微反應(yīng)器主要是指以表面科學(xué)與微制造技術(shù)為中心,經(jīng)過微加工和精密技術(shù)制造的一種多通道微結(jié)構(gòu)小型反應(yīng)器,而微反應(yīng)器的通道尺寸有亞微米和亞毫米級別。除此以外因?yàn)槲⒎磻?yīng)器有優(yōu)于傳統(tǒng)化工設(shè)備1-3個(gè)數(shù)量級的傳熱/傳質(zhì)特性,所以特別適合做高放熱和快速反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。而微反應(yīng)器原理想必很多人都想了解一下.微化工技術(shù)思想源自于常規(guī)尺度的傳熱機(jī)理。對于圓管內(nèi)層流流動,管壁溫度維持恒定時(shí),由公式(1)可見,傳熱系數(shù)h與管徑d成反比,即管徑越小,傳熱系數(shù)越大;對于圓管內(nèi)層流流動,組分A在管壁處的濃度維持恒定時(shí),傳質(zhì)系數(shù)kc與管徑成反比,即管徑越小,傳質(zhì)系數(shù)越大。由于微通道內(nèi)流動多屬層流流動,主要依靠分子擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)流體間混合,混合時(shí)間與通道尺度平方成正比。通道特征尺寸減小不僅能提高比表面積,而且能強(qiáng)化過程的傳遞特性。 化工行業(yè)還沒用微通道反應(yīng)器就out啦!
微通道反應(yīng)器可以大幅提高傳熱傳質(zhì),強(qiáng)化反應(yīng)和換熱效果,同時(shí),因其可以實(shí)現(xiàn)對物料配比、反應(yīng)溫度等工藝條件的精確控制,使得化學(xué)反應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)精確配比、嚴(yán)格控溫、高選擇性、高產(chǎn)率、綠色安全的進(jìn)行,也為解決傳統(tǒng)加氫反應(yīng)過程中出現(xiàn)的諸多問題提供了切實(shí)可行的解決途徑。南京明銳化工科技有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)的不銹鋼微反應(yīng)器,針對反應(yīng)放熱量大,換熱不及時(shí),以及加氫反應(yīng)不可控等問題而造成的危險(xiǎn),提供了完美的解決方法。如果您有相關(guān)的需求,可以與我們進(jìn)行聯(lián)系! 微通道反應(yīng)器成套裝置.南京氧化微通道反應(yīng)器原理
這些微通道反應(yīng)器原理,你知道嗎?南京氧化微通道反應(yīng)器原理
微通道反應(yīng)器適用的反應(yīng)類型:這種反應(yīng)主要為納米顆粒的合成等,主要利用微通道內(nèi)部的流動規(guī)律性制備顆粒分布窄的材料,提高產(chǎn)品附加值。這類反應(yīng)一般產(chǎn)品產(chǎn)量低,附加值很大,有的時(shí)候幾塊實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)合就能成為生產(chǎn)裝置,應(yīng)用前景也較為廣闊。部分氣液反應(yīng)從機(jī)理上可以采用微通道反應(yīng)器,但是目前尚未出現(xiàn)好的氣液反應(yīng)器結(jié)構(gòu)明顯的就是加氫,加氫當(dāng)然有很多種類,部分加氫反應(yīng)反應(yīng)速率高,但受到氫氣向液相擴(kuò)散的限制,導(dǎo)致整體反應(yīng)速率較低。在這種狀況下,當(dāng)然可以利用微通道的反應(yīng)器的混合特性進(jìn)行反應(yīng),類似于類反應(yīng),不過這里加強(qiáng)的是氣液傳質(zhì)過程。但是氣液過程有其特殊性,主要是在流體分配與控制方面,這導(dǎo)致適宜放大的氣液微通道反應(yīng)器還不存在。因此這方面實(shí)驗(yàn)研究非?;钴S,工業(yè)應(yīng)用上除非產(chǎn)量小可以直接使用實(shí)驗(yàn)裝置否則沒有可行性。顆粒尺度達(dá)到微通道特征尺度的10%以上,固含量超過5%的含有固體的反應(yīng)不使用微通道反應(yīng)器。南京氧化微通道反應(yīng)器原理
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